Wirtualizacja w chmurze obliczeniowej: rodzaje, Archistruktura, zalety

Co to jest wirtualizacja?

Wirtualizację można zdefiniować jako proces umożliwiający tworzenie wirtualnej wersji pulpitu, systemu operacyjnego, zasobów sieciowych lub serwera. Wirtualizacja odgrywa kluczową i dominującą rolę w przetwarzaniu w chmurze.

Zapewnia to, że fizyczne dostarczanie zasobu lub aplikacji jest oddzielone od samego zasobu. Pomaga to zmniejszyć przestrzeń lub koszt związany z zasobem. Ta technika umożliwia użytkownikowi końcowemu jednoczesne uruchamianie wielu systemów operacyjnych i aplikacji na tym samym sprzęcie i oprogramowaniu.

Proces ten zapewnia także wirtualną emulację produktów czy usług na tej samej maszynie, nie spowalniając i nie wpływając na wydajność systemu.

Wynalezienie wirtualizacji zapoczątkowano w epoce użytkowania komputerów typu mainframe, a wraz z upływem czasu wraz z postępem technologii nowej ery, wirtualizację osiągnięto za pomocą specjalistycznego oprogramowania.

Wirtualizacja jako koncepcja przetwarzania w chmurze

W chmurze obliczeniowej wirtualizacja ułatwia tworzenie maszyn wirtualnych i zapewnia płynne działanie wielu systemów operacyjnych. Pomaga również tworzyć wirtualny ekosystem dla systemów operacyjnych serwerów i wielu urządzeń pamięci masowej oraz uruchamia wiele systemów operacyjnych.

Cloud Computing jest identyfikowany jako aplikacja lub usługa, która obejmuje wirtualny ekosystem. Taki ekosystem może mieć charakter publiczny lub prywatny. Dzięki wirtualizacji potrzeba posiadania fizycznej infrastruktury jest zmniejszona. Terminy Cloud Computing i Wirtualizacja są obecnie używane zamiennie i szybko ulegają ujednoliceniu.

Wirtualizacja i przetwarzanie w chmurze współpracują ze sobą, aby zapewnić zaawansowany i wyrafinowany poziom przetwarzania. Zapewnia możliwość współużytkowania aplikacji w wielu wątkach sieciowych różnych użytkowników korporacyjnych i aktywnych.

Cloud Computing zapewnia skalowalność, wydajność i wartość ekonomiczną. Oferuje usprawnione systemy zarządzania obciążeniem.

Mówiąc prościej, przetwarzanie w chmurze we współpracy z wirtualizacją gwarantuje, że współczesne przedsiębiorstwa zyskują bardziej ekonomiczny sposób uruchamiania wielu systemów operacyjnych z wykorzystaniem jednego dedykowanego zasobu.

Charakterystyka wirtualizacji

Wirtualizacja oferuje kilka funkcji lub cech wymienionych poniżej: –

• Dystrybucja zasobów: Technologia wirtualizacji i przetwarzania w chmurze zapewnia użytkownikom końcowym tworzenie unikalnego środowiska obliczeniowego. Osiąga się to poprzez utworzenie jednej maszyny hosta. Za pośrednictwem tego hosta użytkownik końcowy może ograniczyć liczbę aktywnych użytkowników. W ten sposób ułatwia kontrolę. Można je również wykorzystać do zmniejszenia zużycia energii.
• Dostępność zasobów serwera: Wirtualizacja zapewnia kilka unikalnych funkcji, które eliminują potrzebę stosowania serwerów fizycznych. Takie funkcje zapewniają wydłużenie czasu sprawności, mniejszą odporność na awarie i dostępność zasobów.
• Izolacja zasobów: Wirtualizacja zapewnia odizolowane maszyny wirtualne. Każda maszyna wirtualna może mieć wielu użytkowników-gości, a użytkownikami-gośćmi mogą być systemy operacyjne, urządzenia lub aplikacje.
  Kurs Maszyna wirtualna zapewnia takim użytkownikom-gościom izolowane środowisko wirtualne. Dzięki temu wrażliwe informacje pozostają chronione, a jednocześnie goście pozostają ze sobą połączeni.
• Bezpieczeństwo i autentyczność: Systemy wirtualizacji zapewniają ciągłą pracę systemów, automatycznie równoważą obciążenie i zapewniają mniejsze zakłócenia w świadczeniu usług.
• Zbiór: Agregacja w wirtualizacji jest osiągana poprzez oprogramowanie do zarządzania klastrami. Oprogramowanie to zapewnia, że ​​jednorodne zestawy komputerów lub sieci są połączone i działają jako jeden zunifikowany zasób.

Rodzaje wirtualizacji

Istnieje wiele wariantów lub typów dostępnych w ramach technologii wirtualizacji, jak wymieniono poniżej:

Wirtualizacja aplikacji

Można to zdefiniować jako rodzaj wirtualizacji, który umożliwia użytkownikowi końcowemu aplikacji uzyskanie zdalnego dostępu.

Osiąga się to poprzez serwer. Na tym serwerze znajdują się wszystkie dane osobowe i inne istotne cechy wymagane do korzystania z aplikacji.

Serwer jest dostępny poprzez Internet i działa na lokalnej stacji roboczej. Dzięki wirtualizacji aplikacji użytkownik końcowy może uruchomić dwie różne wersje tego samego oprogramowania lub tej samej aplikacji.

Wirtualizacja aplikacji jest oferowana poprzez oprogramowanie w pakiecie lub aplikację hostowaną.

Wirtualizacja sieci

Ten rodzaj wirtualizacji może wykonywać wiele sieci wirtualnych, a każda z nich ma oddzielny plan kontroli i danych. Współwystępuje na szczycie sieci fizycznej i może być zarządzany przez nieświadome siebie strony.

Wirtualizacja sieci tworzy sieci wirtualne, a także utrzymuje udostępnianie sieci wirtualnych.

Dzięki wirtualizacji sieci można tworzyć przełączniki logiczne, zapory ogniowe, routery, moduły równoważenia obciążenia i systemy zarządzania bezpieczeństwem obciążeń.

Wirtualizacja pulpitu

Można to zdefiniować jako typ wirtualizacji, który umożliwia zdalne przechowywanie systemu operacyjnego użytkowników końcowych na serwerze lub w centrum danych. Umożliwia użytkownikom zdalny dostęp do ich pulpitów i robienie tego, siedząc w dowolnej lokalizacji geograficznej. Mogą również używać różnych maszyn do wirtualnego dostępu do swoich pulpitów.

Dzięki wirtualizacji pulpitu użytkownik końcowy może pracować na więcej niż jednym systemie operacyjnym, zależnie od potrzeb biznesowych danej osoby.

Jeżeli dana osoba chce pracować na innym systemie operacyjnym niż Windows OperaSystem, może używać wirtualizacji pulpitu. Daje to jednostce możliwość pracy na dwóch różnych systemach operacyjnych.

Dlatego wirtualizacja komputerów stacjonarnych zapewnia wiele korzyści. Zapewnia przenośność, mobilność użytkownika, łatwe zarządzanie oprogramowaniem za pomocą poprawek i aktualizacji.

Wirtualizacja pamięci masowej

Ten typ wirtualizacji zapewnia wirtualne systemy pamięci masowej, które ułatwiają zarządzanie pamięcią masową.

Ułatwia efektywne zarządzanie pamięcią masową poprzez wiele źródeł dostępnych z jednego repozytorium. Wirtualizacja pamięci masowej zapewnia stałą i płynną wydajność.

Oferuje także ciągłe aktualizacje i poprawki zaawansowanych funkcji. Pomaga także radzić sobie ze zmianami, które pojawiają się w podstawowym sprzęcie do przechowywania.

Wirtualizacja serwerów

Ten rodzaj wirtualizacji zapewnia maskowanie serwerów. Główny lub docelowy serwer jest podzielony na wiele serwerów wirtualnych. Takie serwery zmieniają swoje numery identyfikacyjne i procesory, aby ułatwić proces maskowania. Zapewnia to, że każdy serwer może uruchamiać własne systemy operacyjne w całkowitej izolacji.

Wirtualizacja danych

Można to zdefiniować jako rodzaj wirtualizacji, w której dane są pozyskiwane i gromadzone z kilku źródeł oraz zarządzane z jednej lokalizacji. Nie ma wiedzy technicznej, skąd takie dane są pozyskiwane, gromadzone, przechowywane lub formatowane pod kątem takich danych.

Dane są uporządkowane logicznie, a zainteresowane strony i interesariusze uzyskują następnie dostęp do wirtualnego widoku takich danych. Są to raporty, do których użytkownicy końcowi mają dostęp także zdalnie.

Zastosowanie wirtualizacji danych obejmuje integrację danych i integrację biznesową. Są one również wykorzystywane w usługach danych architektury zorientowanej na usługi i pomagają znaleźć dane organizacyjne.

Architecture Wirtualizacji

Architektura w wirtualizacji jest definiowana jako model opisujący wirtualizację koncepcyjnie. Zastosowanie wirtualizacji w Cloud Computing jest krytyczne. W Cloud Computing użytkownicy końcowi dzielą się danymi w aplikacjach określanych jako chmury. Jednak użytkownicy końcowi mogą dzielić całą infrastrukturę IT z samą wirtualizacją.

Oto architektura wirtualizacji:

Na powyższym obrazie wirtualizacja obejmuje wirtualne usługi aplikacji i infrastruktury.

Usługi aplikacji wirtualnych pomagają w zarządzaniu aplikacjami, a usługi infrastruktury wirtualnej mogą pomóc w zarządzaniu infrastrukturą.

Obie usługi są osadzone w wirtualnym centrum danych lub systemie operacyjnym. Wirtualne usługi mogą być używane na dowolnych platformach i w dowolnym środowisku programistycznym. Dostęp do usług jest możliwy za pośrednictwem chmury lokalnej lub chmury zewnętrznej.

Usługi wirtualizacji są dostarczane użytkownikom chmury przez osoby trzecie. Użytkownicy chmury w zamian muszą płacić osobom trzecim odpowiednią opłatę miesięczną lub roczną.

Opłata ta jest uiszczana w celu zrekompensowania stronom trzecim świadczenia usług w chmurze użytkownikom końcowym, a także zapewniają one różne wersje aplikacji na żądanie końcowych użytkowników chmury.

Wirtualizacja jest zazwyczaj osiągana za pomocą hiperwizora. Hiperwizor umożliwia oddzielenie systemów operacyjnych od podstawowego sprzętu. Umożliwia maszynie hosta jednoczesne uruchamianie wielu maszyn wirtualnych i współdzielenie tych samych fizycznych zasobów komputera. Istnieją dwie metody, za pomocą których osiąga się architekturę wirtualizacji, opisane poniżej:

• Typ pierwszy: Pierwszy typ hiperwizora jest nazywany hypervisor typu bare-metal. Działają bezpośrednio nad sprzętem systemu hosta. Zapewniają efektywne zarządzanie zasobami i zapewniają wysoką dostępność zasobów. Zapewnia bezpośredni dostęp do systemu sprzętowego, zapewniając lepszą skalowalność, wydajność i stabilność.
• Typ drugi: Drugi typ hypervisora ​​to hostowany hiperwizor. Jest on instalowany w systemie operacyjnym hosta, a wirtualny system operacyjny działa bezpośrednio nad hiperwizorem. Jest to rodzaj systemu, który ułatwia i upraszcza konfigurację systemu.

Dodatkowo upraszcza zadania zarządzania. Obecność systemu operacyjnego hosta czasami ogranicza wydajność systemu obsługującego wirtualizację, a nawet generuje luki lub zagrożenia bezpieczeństwa.

Zalety wirtualizacji

Oto niektóre zalety/korzyści wirtualizacji:

• Wirtualizacja oferuje szereg korzyści, takich jak pomoc w redukcji kosztów i zwiększeniu produktywności w procesie rozwoju.
• Eliminuje potrzebę posiadania wysoce skomplikowanej infrastruktury informatycznej.
• Ułatwia zdalny dostęp do zasobów i gwarantuje szybszą skalowalność.
• Jest niezwykle elastyczny i pozwala użytkownikom na uruchamianie wielu systemów operacyjnych na jednym standardowym komputerze.
• Eliminuje ryzyko związane z awarią systemu, a także zwiększa elastyczny transfer danych pomiędzy różnymi serwerami wirtualnymi.
• Proces pracy w środowisku wirtualizacji jest niezwykle usprawniony i elastyczny, co gwarantuje, że użytkownicy pracują i funkcjonują najbardziej ekonomicznie.

Wady wirtualizacji

Wady wirtualizacji mają bardzo ograniczony charakter. Oto wady/wady wirtualizacji:

• Przejście istniejącej konfiguracji sprzętowej na konfigurację zwirtualizowaną wymaga dużej inwestycji czasu, dlatego można ją uznać za proces czasochłonny.
• Brakuje wykwalifikowanych zasobów, które pomogłyby w przejściu istniejącej lub rzeczywistej konfiguracji na konfigurację wirtualną.
• Ponieważ istnieją ograniczenia w zakresie posiadania mniej wykwalifikowanych zasobów, wdrożenie wirtualizacji wymaga wdrożeń o wysokich kosztach.
• Jeżeli proces przejścia nie zostanie przeprowadzony skrupulatnie, stwarza to również ryzyko dla bezpieczeństwa wrażliwych danych.

Rola wirtualizacji w chmurze obliczeniowej

W wirtualizacji rozsądna lub właściwa nazwa jest zgodna z serwerem fizycznym. Wskaźniki są następnie kierowane do tego serwera fizycznego, co odbywa się na żądanie. Wirtualizacja ułatwia realizację aplikacji, które są jednorodne.

Zapewnia także wirtualne i izolowane środowisko sieciowe, pamięci masowej i obszaru pamięci. Wirtualizacja odbywa się za pośrednictwem komputera hosta i komputera gościa. Maszynę hosta można zdefiniować jako maszynę, na której opracowywana jest maszyna wirtualna, a tak opracowaną maszynę wirtualną nazywa się maszyną gościa.

Wirtualizacja sprzętu odgrywa kluczową rolę, zapewniając najskuteczniejsze i najskuteczniejsze dostarczanie infrastruktury jako rozwiązania usługowego w ramach procesu przetwarzania w chmurze.

Ten typ wirtualizacji zapewnia przenośność. Maszyna gościa jest spakowana jako wirtualna instancja obrazu, a takie wirtualne obrazy można łatwo usunąć, gdy zajdzie taka potrzeba.

Ważne terminologie dotyczące wirtualizacji

Istnieje kilka podstawowych technologii wirtualizacji, które definiuje się w następujący sposób: –

• Maszyna wirtualna: Maszynę wirtualną można zdefiniować jako komputer typu wirtualnego, który działa pod kontrolą hiperwizora.
• Hypervisor: Można to zdefiniować jako system operacyjny, który działa na rzeczywistym sprzęcie. Wirtualny odpowiednik systemu operacyjnego to podczęść, która wykonuje lub emuluje proces wirtualny. Są one definiowane jako Domena 0 lub Dom0.
• Pojemnik: Można je zdefiniować jako maszyny wirtualne o lekkiej naturze, które są podzbiorem tej samej instancji systemu operacyjnego lub hiperwizora. Są zbiorem procesów, które są wykonywane wraz z odpowiadającą przestrzenią nazw lub identyfikatorami procesu.
• Sieć wirtualna: Definiuje się to jako logiczną separację sieci i obecność wewnątrz serwerów. Takie sieci można rozszerzyć na wiele serwerów.
• Oprogramowanie do wirtualizacji: Tego typu oprogramowanie pomaga wdrożyć wirtualizację na urządzeniu komputerowym.

Podsumowanie

• Wirtualizacja pozwala tworzyć wirtualne wersje komputerów stacjonarnych, serwerów, systemów operacyjnych i aplikacji.
• Wirtualizacja obejmuje maszynę hosta i maszynę wirtualną.
• Każdy system wirtualizacji składa się z hypervisora, kontenera i sieci wirtualnej.
• Wirtualizacja zapewnia efektywność skalowalności i pomaga w efektywnym zarządzaniu zasobami.